核聚变反应需要几百万度以上的高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内(否则不可能发生核反应),通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图所示,环状匀强磁场围成中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5m,外半径R2=1.0m,磁场的磁感强度B=1.0T,若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×
c/㎏,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算
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(1)粒子沿环状的半径方向射入磁场,不能穿越磁场的最大速度。
(2)所有粒子不能穿越磁场的最大速度。